Когезионные свойства полимеров

Наиболее вероятным является представление о том, что адгезионные и когезионные свойства полимеров определяются химическим строением отдельных звеньев, составляющих макромолекулу, и их структурой. Определенное значение имеют также молекулярный вес поли-меров, химическая природа, характер и состояние поверхности склеиваемых материалов, наличие растворителей, наполнителей, пластификаторов, а также толщина, условия формирования клеящих пленок и ряд других факторов - [c.126]

Сравнение параметров растворимости фторкаучуков, полученных разными методами, показывает, что эти значения практически совпадают (расхождения находятся в пределах ошибки измерения — 6—8%) и хорошо согласуются с литературными [19,44—19,80 (кДж/смЗ)о.5 для СКФ-32 и 19,80 (кДж/смЗ)°-5 для СКФ-26] [48, 49] и расчетными данными. По-видимому, в процессе смешения и вулканизации заметных изменений в когезионных свойствах полимеров не происходит. Принимая во внимание экспериментальные данные, расчет параметров растворимости с учетом вклада полярных групп, по-видимому, неправомерен. [c.33]

Руководствуясь близкими соображениями, Акопян предложил существенно более сложный подход, согласно которому когезионные свойства полимеров характеризуют условно-равновесным напряжением, а величину ст измеряют для объекта в деформированном состоянии [567]. Однако эти параметры не связаны критериальной зависимостью, и в каждом случае требуется, очевидно, анализ по двум переменным. [c.123]

Можно привести множество других примеров, которые позволяют сделать следующий вывод неудовлетворительные технологические свойства полимера чаще всего не связаны с его реологическими характеристиками на стадии окончательного формования, а обусловлены неспособностью полимера выдерживать без нежелательных последствий термическое и механическое воздействие, которому он подвергается в процессе переработки. К числу свойств, которые обусловливают плохую перерабатываемость полимера, следует отнести малую насыпную плотность, низкий коэффициент трения, низкую вязкость расплава, склонность к термической и окислительной деструкции, а также когезионное разрушение при малых удлинениях, ответственное за плохое диспергирование добавок при смешении полимеров на вальцах. [c.616]

Силы химической связи несут главную ответственность за когезионные свойства трехмерных полимеров. Химич. связь возникает при таком взаимодействии атомов или атомных групп, когда происходит перестройка их электронных оболочек. Так, валентная связь образуется, если электроны, принадлежащие двум разным атомам, становятся общими для них, т. е. обобщаются , или обобществляются . Помимо типично ковалентных связей, полимеры могут иметь связи различной степени полярности, вплоть до типично ионных. Кроме того, существуют полимеры, образованные с помощью донорно-акцепторных, или координационных, связей (см. Координационные полимеры). Химич. связь является остронаправленной и близкодействующей расстояние между ядрами ковалентно связанных атомов не превышает 0,1—0,2 нм (1-2 А). Значения молярных энергий межатомных связей, к-рые могут участвовать в построении молекулярных цепей, приведены в табл.1. [c.518]

Попытки установления количественных соотношений между когезионной энергией полимеров и их механич. свойствами предпринимали многие исследователи. Как правило, они исходили из идеализированных представлений о структуре и взаимодействии макромолекул либо принимали ряд ограничивающих условий или допущений. [c.521]

Об адгезии материала покрытия к подложке обычно судят по адгезионной прочности их сцепления,. которую оценивают по работе, усилию или времени разрушения соединения тем или иным методом. По мнению Ю. С. Липатова [40] А. А. Берлина [41], В. А. Белого [6] и др., для полимеров неправомерно отождествлять адгезию с адгезионной прочностью, так как в реальных условиях прочность сцепления зависит от многих факторов температуры и времени формирования, когезионных свойств соединяемых материалов, условий испытаний и др. [c.29]

В большинстве случаев слабым местом адгезионного металлополимерного соединения является либо полимер, либо зона адгезионного контакта полимера с металлом (граница контакта, граничные слои). Так как в передаче нагрузки в зону адгезионного контакта и в распределении ее в этой зоне существенную роль играют свойства полимера в объеме (объемные свойства), то их изменение (независимо от характера атомно-молекулярного взаимодействия на границе контакта полимера и металла, а также свойств граничных слоев) ведет к изменению прочности соединений. Поскольку условия передачи и распределения нагрузки зависят от метода испытаний, то и характер влияния факторов, изменяющих объемные свойства полимера, существенно зависит от метода испытаний. В то же время характер влияния факторов, изменяющих свойства соединения только в зоне адгезионного контакта, практически не зависит от метода испытаний. Например, увеличение площади адгезионного контакта увеличивает прочность соединения независимо от метода испытания, а увеличение когезионной прочности полимера может привести в зависимости от метода испытаний либо к увеличению, либо к уменьшению прочности соединения. [c.21]

Поскольку высокоэластичность, в том числе вынужденная, является специфическим свойством полимеров, то истинно адгезионный характер разрушения (если он существует) может, по-видимому, реализоваться только для адгезионных соединений полимеров. Для адгезионных соединений на основе низкомолекулярных веществ при отсутствии слабых граничных слоев должен иметь место непосредственный переход пластического когезионного разрушения в хрупкое когезионное разрушение. [c.32]

Следует отметить, что адгезионная прочность более чувствительна к действию воды, чем когезионная, поскольку взаимодействие на границе раздела полимер — субстрат в исследованных системах не может быть значительным, а молекулы эмульгатора, по крайней мере частично, блокируют поверхность субстрата. Это приводит к быстрому снижению прочности после выдержки в воде. Введение активного наполнителя, в частности цемента, должно влиять на адгезионные и когезионные свойства. Кроме того, поскольку продукты гидратации цемента прочны и абсолютно водостойки, применение комбинированных полимерцементных композиций должно отразиться на водостойкости соединений. На рис. 3.3 представлены данные для соединений керамики (94 % наполнителя, соотношение цемент песок—1 3), подтверждающие эти положе- [c.75]

Клеевые композиции должны отвечать следующим требованиям состоять из компонентов, незначительно растворяющихся в воде, причем диспергированная в композициях вода не должна влиять на процесс отверждения вытеснять воду с поверхности металла и стеклопластика иметь такое соотношение смола От, при котором возможные изменения содержания От вследствие вымывания водой одного из компонентов существенно на сказывались бы на когезионных и адгезионных свойствах полимера быть технологичными при колебаниях температуры окружающей среды от 273 до 308 К и долговечными в условиях эксплуатации в воде. Ненаполненные клеевые композиции должны обладать минимальной вязкостью, позволяющей пропитывать стеклоткань при температуре окружающей среды 278—283 К. [c.168]

При изучении влияния физико-механических свойств пленок адгезива на прочность связи полимеров основное внимание уделяли исследованию системы подложка—адгезив. По мнению одних авто-ров прочность склеивания обусловливается главным образом двумя факторами адгезией и когезией. Другие авторы считали, что существенную роль играют когезионные свойства адгезива, особенно в том случае, когда расслаивание системы имеет когезионный характер. По их мнению, типичный адгезив должен обладать определенным комплексом физико-механических свойств. Из них наиболее важным свойством является способность образовывать прочную эластичную пленку, которая может выдержать высокие напряжения, возникающие в системе. Для адгезивов всех типов характерно высокое напряжение при деформациях - . Функции пленки адгезива в дублируемых системах чрезвычайно многообразны и определяются условиями работы изделия, т. е. типом и характером деформаций. При переходе к более сложной системе, когда адгезив находится между двумя разнородными подложками, значение физико-механических свойств пленок адгезива повышается. [c.77]

Оценивая влияние функциональных групп адгезива на взаимодействие адгезив — субстрат нельзя забывать, что одновременно могут меняться когезионные свойства адгезива и, в первую очередь, его деформационные характеристики. Поскольку полимер в соединении находится в напряженном состоянии, это немедленно отражается на его прочности — независимо от характера разрушения. [c.8]

Адгезионные и когезионные свойства элементоорганических клеев зависят от строения полимера, размера боковых радикалов и содержания функциональных групп. Наиболее прочные и термостабильные клеевые соединения металлов удается получить при использовании полимеров, в макромолекулах которых есть ароматические ядра, связанные с атомом кремния непосредственно или через кислородный атом [112, с. 64]. Зависимость прочности клеевых соединений стали ЗОХГСА от состава и структуры полиорганосилоксанов приведена в табл. 1.27. [c.86]

В некоторых случаях необходимо проводить оклеивание в неблагоприятных погодных условиях (например, при проведении текущего и аварийного ремонта) [359]. В этом слзгчае нужны клеи, в состав которых входят компоненты, незначительно растворяющиеся в воде. Диспергированная в клеевых композициях вода не должна влиять на процесс отверждения. Кроме того, эти клеи должны быть способны вытеснять воду со склеиваемых поверхностей. Соотношение смола отвердитель в клеях должно быть таково, чтобы изменение содержания отвердителя вследствие вымывания его водой не сказывалось существенно на когезионных и адгезионных свойствах полимера клея. Наконец, технологические свойства этих клеев не должны ухудшаться при колебаниях температуры окружающей среды от О до 35 °С, а клеевые соединения должны быть долговечными в условиях эксплуатации их в воде. Для этих целей целесообразно применять жидкие клеи, способные пропитывать стеклоткань, которую затем используют в виде клеящей пленки. В качестве специального отвердителя, растворимого в воде, применяют УП-5-159. [c.208]

Средний размер макромолекул, их распределение по размерам, структура, специфическая природа химических групп, расположение этих групп в цепи, форма агрегации макромолекул составляют основные свойства полимеров, которые, в свою очередь, определяют их характеристики. Главная особенность, которая отличает полимеры от соединений любого другого класса и определяет их как материал, идеальный для мембраны,— это фибриллярная природа и большой размер, которые, в свою очередь, обусловливают существование когезионных сил, действующих на макроскопическом уровне. [c.104]

Адгезионные и когезионные свойства, а следовательно, и клеящая способность полимеров в определяющей степени зависят от их структуры, химического состава и молекулярного веса. [c.15]

Рассматривая связь химического строения и структуры полимеров с их клеящими свойствами, можно привести ряд примеров, подтверждающих влияние природы функциональных групп на адгезионные и когезионные свойства мономерных и полимерных соединений. [c.15]

Нижний предел толщины пленок, используемых для тех или иных целей, определяется когезионной прочностью полимера. Из полимеров, обладающих высокой когезионной прочностью, можно получить пленки толщиной в несколько микрон. Такие пленки имеют достаточные механические свойства и представляют в ряде случаев интерес для их технического использования. [c.10]

Несомненно, рассмотренные эффекты должны оказать влияние и на характер разрушения адгезионных соединений. Ориентационное упрочнение полимера при механическом нагружении адгезионного соединения приводит к тому, что разрушение происходит за пределами ориентированного слоя и имеет, таким образом, когезионный характер. Визуально такое разрушение может иметь вид адгезионного, отя в действительности на поверхности подложки после разрушения соединения находится тончайший слой полимера. По-видимому, это обстоятельство связано с тем, что толщина слоя полимера, упрочняющегося при нагружении адгезионного соединения за счет ориентации, мала. Таким образом, причиной когезионного разрушения адгезионных соединений могут являться особенности деформационно-прочностных свойств полимера в адгезионном соединении. Разумеется, процесс ориентационного упрочнения полимера в нагруженном адгезионном соединении имеет релаксационную природу и зависит не только от структуры полимера и энергия возникших межфазных связей, но в значительной степени определяется кинетическими параметрами. Именно поэтому характер разрушения адгезионных соединений очень часто меняется при изменении скорости процесса разрушения. Рост скорости, как правило, приводит к переходу когезионного разрушения в смешанное, а затем в адгезионное. [c.160]

В данной работе описываются получение и некоторые свойства термореактивных пленочных материалов на основе линейных карбоцепных полимеров, характеризующихся хорошей адгезией, и ПСО типа ОЭА, способных превращаться при повышенных температурах в сетчатые полимеры, которые обусловливают высокие когезионные свойства композиции [3—8]. [c.24]

Жесткие полимеры, согласно Барамбойму, имеют определенные пределы изменения, обусловленные их химическим строением, конструкцией аппаратуры, окружающей средой и температурой. Например, при виброизмельчении на воздухе порошок шкуры животных измельчается до предельного размера частиц 1—3 мкм в диаметре [918]. Однако при последующем измельчении продолжается изменение поверхностных свойств. В газовой среде этот предел зависит от когезионных свойств данного полимера, в то время как в нерастворяющей жидкости агрегация определяется природой жидкости [916]. В некоторых случаях агрегации частиц можно избежать введением добавок, препятствующих коагуляции (например, порошка талька). [c.302]

Межатомные и межмолекулярные взаимодействия в полимерах и низкомолекуляриых веществах по своему характеру не имеют принципиальных различий. Специфичность высокомолекулярных соединений заключается в их длинноцепочном (или сетчатом) строении и большом числе одинаковых звеньев в каждой макромолекуле. Поэтому когезионные свойства полимеров определяются всей совокупностью взаимодействий атомов, звеньев али сегментов макромолекул. [c.517]

Когезионные свойства полимеров. Силы К. определяют комплекс физич. и физико-химич. свойств вещества агрегатное состояние, летучесть, растворимость, механич. характеристики, поверхностные свойства и т. д. Энергия межмолекулярного взаимодействия и, как следствие, механич. свойства линейных полимеров зависят прежде всего от след, основных факторов 1) типа и числа атомных групп, входящих в состав молекулярной цепи, и 2) геометрич. формы и длины макромолекулы. Эпергия К. различных групп, встречающихся в полимерах, колеблется в довольно широких пределах от 1,6 до 37 кдж/молъ (от 0,4 до 8,7 ккал/молъ) (см. табл. 3). Механическая (когезионная) прочность полимерных материалов обычно хорошо ког)пелирует с энергией К. взаимодействующих групп.Так, полярные карбо-и гетероцепные полимеры при прочих равных условиях (средней длине цепи, полидисперсности, степени кристалличности, разветвленности и т. п.) обладают более высокими прочностными характеристиками, чем неполярные. [c.520]

Почти через 20 лет Марк расширил [652] первоначальные представления [4], рассмотрев возможность межфазного взаимодействия несовместимых полимеров. Оценив с этой позиции большое число полимеров, Марк отнес к числу наиболее перспективных адгезивов полиакрилаты. Такой вывод, находившийся в соответствии с молекулярно-кинетическими представлениями об адгезии (в силу высокой подвижности макромолекулярных цепей полиакрилатов), требовал дополнения данными по энергетике межфазного взаимодействия, в частности результатами измерения поверхностного натяжения полимеров. Поэтому недавно Марк вновь возвратился к проблеме выбора эффективных адгезивов, уточнив первоначальные представления и предложив учитывать когезионные свойства полимеров и их способность к образованию донорно-акцепторных связей [653]. В итоге был подтвержден вывод о перспективности полиакрилатов как адгезивов и предложен состав идеальной композиции (смеси равных количеств акрилонитрила с изооктилакрилатом и метилолакриламида с полиметилметакрилатом, взятых в соотношении 5 1, с добавкой этилен-гликольдиметакрилата в количестве 10% по отношению к акрилонитрилу), сочетающей положительные качества обычных мономерных и так называемых анаэробных составов. Вязкость системы благодаря наличию полиметилметакрилата обеспечивает комплекс необходимых реологических характеристик, а наличие нитрильных и гидроксильных групп позволяет реализовать эффективное межфазное взаимодействие. Однако практического развития этот подход не получил ввиду недостаточно высокой прочности полимеров. [c.169]

При дублировании двух слоев не-вулканизованных резиновых смесей, которые можно рассматривать как вязкие или упруговязкие жидкости, сравнительно быстро достигается плотный контакт по площади, соответствующей номинальной площади контакта. Если полимеры несовместимы термодинамически, то между ними сохраняется четкая граница раздела. При этом адгезия определяется межмолекулярным взаимодействием [32] или (при полном отсутствии воздушных включений, загрязнений и оксидных пленок на поверхности) когезионной прочностью более слабого компонента, же юлимеры совме Т1ш 1 (самопроизвольно смеши-ваютсяУРгоГвследствие взаимодиффузии макромолекул будет происходить постепенное размывание границы контакта с образованием промежуточного диффузного слоя. При этом граничный слой приобретает свойства полимера в объеме и прочность адгезионного соединения также следует рассматривать с позиций общих представлений о природе (объемной) прочности полимеров. При соединении резиновой смеси с вулканизатом, даже если они приготовлены на основе совмещающихся каучуков, вследствие наличия пространственной устойчивой структуры у вулканизата возможна, главным образом, односторонняя диффузия смеси. Поэтому всегда сохраняется четкая граница раздела и глубокий микрорельеф поверхности. Истинная (фактическая) площадь контакта в этом случае может быть гораздо больше (в десятки раз) номинальной [39, 40] и при полном покрытии этого рельефа пластичной резиновой смесью прочность связи может быть довольно высокой (до 1—2 МПа), даже если удельное межмолекулярное или химическое взаимодействие сравнительно мало и имеются многочисленные дефекты и включения в граничном слое. Например сложная структура технических волокон (рис. 2.18) может быть причиной многих дефектов резино-кордной системы. [c.96]

В ряду полимеров БД—ТДИ собственная гибкость полиэфируретанового блока практически не реализуется, и свойства полимеров при низких температурах определяются в основном смешанной фазой, иными словами — суммарной концентрацией входящих в нее полярных и когезионных связей. По этой причине температура а-перехода указанных полиуретанов. лежит в об.ласти положительных температур и в отличие от рассмотренных выше серий полимеров они не могут, очевидно, представить сколь-нибудь существенный практический интерес. [c.64]

Отсюда следует, что для концентраций полимера в интервале от 80 Д0 100% нанболее важной характернстикон пластифицирующей жидкости являются коэффициенты 3 или 3 и связанный с ними посредством уравнений (16.4) и (16.4а) удельны свободный объем f . Для наиболее эффективной пластификации f] должно быть как. можно больше. Однако другие характеристики, такие, как молекулярный объем, гибкость, отно пение плотности когезионной энергии к плотности когезионной энергии полимера и геометрия локальной упаковки, влияют на коэффициент нелинейности к,- и, следовательно, до некоторой степени также оказывают влияние иа U . При больших содержаниях растворителя, когда W2 < < 0,8, подвижность может бь ть выражена через другие характеристики. Нн вид уравнения (16.5), ни эффективность пластифицирующего действия различных растворителей не находят пока удовлетворительного объяснения, хотя эмпирически была установлена связь последней с различными фи-зпческил и свойствами [11]. [c.414]

Вид эмульгатора может более существенно сказаться на свойствах клеевого соединения, чем на когезионных характеристиках полимера дисперсии. Влияиие эмульгатора проявляется при формировании клеевой пленки, поскольку от активности эмульгатора по отношению к склеиваемому материалу зависит, останется ли он на границе раздела с субстратом или полимер сумеет вытеснить его с субстрата. Важна также совместимость эмульгатора с полимером. Если эмульгатор при коалесценции латексных частиц вытесняется из образующейся пленки, то это может привести к образованию дефектов на границе раздела полимер — субстрат и соответственно к снижению прочности или водостойкости клеевого соединения. Эмульгатор, совмещающийся с полимером, влияет на его когезионные характеристики, но может не влиять на адгезионные показатели. Ионогенные эмульгаторы не всегда обеспечивают стабильность дисперсии при введении минеральных наполнителей. В этом случае приходится вводить стабилизаторы или специально подбирать эмульгаторы. Так, для получения дисперсии сополимера винилхлорида с винили-денхлоридом ВХВД-65ПЦ, предназначенной для применения в полимерцементных клеевых композициях, оптимальные результаты дает применение эмульгатора смешанного типа — соли частично сульфатиро-ванного ОП-10, сочетающего в активной части молекулы ионогенные и неионогенные группы. [c.66]

Для проявления К. д, существенное значение имеет также строение пограничного слоя между клеем и подложкой, Резкая граница образуется, напр,, при склеивании металлов и др, твердых тел, В этом случае К, д. связано с физич, и (или) химич, адсорбцией макромолекул клея на твердой поверхности. Резкая граница раздела клея и подложки отсутствует, напр., при контакте термопластич. полимеров, обладающих взаимной совместимостью и растворимостью. Благодаря микроброуновскому движению при этом происходит диффузия гибких молекул высокополимера или их участков из одной фазы в другую, сопровождающаяся исчезновением резкой границы раздела и об >азованием переходного слоя с постепенным изменением состава и свойств поли.мера в этом слое. Взаимное проникновение и перенутыванпе цепных молекул способствуют унрочнению связи можду двумя различными полимерами, и адгезия пх д])уг к другу представляет уже не поверхностное, а объемное явление. Ирочность склеивания в таких системах аналогична когезионной прочности полимеров. [c.302]

Трудности при решении этих вопросов связаны с исключительным многообразием факторов, влияющих на адгезионные свойства полимеров и их поведение в клеевых системах. Так, кроме строения макромолекулы полимерного адгезива следует учитывать также его когезионную прочность, надмолекулярную структуру, молекулярную массу, характер и величину внутренних напряжений, термодинамические характеристики, стойкость к термической и термоокислительной деструкции, термовлажностному старению и многие другие факторы. [c.8]

Необходимо напом нить и о влиянии толщины шва и внутренних напряжений на прочность, характеристики когезионных свойств клеящих полимеров, в особенности модули упругости и др. К сожалению, систематических данных по этим вопросам в литературе недостаточно. Большое значение для оценки свойств клеев и клеевых соединений, в частности эластических характеристик и поведения при отдире, имеют модули упругости. [c.197]

Физико-механические и химические свойства полимеров зависят от их состава и внутреннего строения. Так, вещества с линейной структурой макромолекул, как правило, гибки, эластичны, при повышении температуры разтиягчаются без разложения, давая вязкие расплавы, растворяются в иекоторых жидкостях с образованием густых, вязких растворов. Механическая прочность зависит от длины макромолекул и от их взаимного расположения. При расположении макромолекул правильными рядами (пачками) вдоль длинной оси между ними возникает когезионное притяжение, что укрепляет пачку. Молекулы различных длин (надо помнить, что в полимере всегда имеется набор частиц различных степеней полимеризации), входя в пачку, непрерывно продолжают ее. В результате этого прочность полимера, в частности сопротивление разрыву, сильно возрастает. Этим объясняется гибкость и очень большая прочность синтетических волокон. [c.394]

В состав теплостойких клеев ВС-10-Т и ВС-350 входит пол и-в и н и л а ц е т а л ь, обладаюп ий высокими адгезионными и когезионными свойствами. В качестве легкоплавкого низкомолекулярного полимера в клеях применена феполо-формальдегидно-фурфу-рольная смола. Оба полимера (полпвипилацеталь п фенольные смолы) взаимно растворимы и содержат большое количество гидроксильных п метилольных групп, способных вступать в реакцию между собой и с другими соединениями. [c.44]

Важной характеристикой, огфеделяющей защтные свойства по-1фытий и их работоспособность, является адгезия покрытий к защищаемой поверхности. Об адгезии материала покрытия к подложке обычно судят по адгезионной прочности их сцепления,которую оценивают по работе, усилию или времени разрушения соединения тем или иным методом. По мнению Ю.С. Липатова, A.A. Берлина,В.А. Белого и др. [1,2], для полимеров неправомерно отождествлять адгезию с адгезионной прочностью, так как в реальных условиях прочность сцепления зависит от многих факторов температуры и времени формирования, когезионных свойств соединяемых материалов, условий испытаний и др. В то же время в некоторых случаях адгезия может оказывать преобладающее влияние на прочность сцепления. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология